¿Cuáles son los beneficios adicionales reales del uso de alto voltaje?

Si te refieres a la transmisión de energía, entonces has dicho exactamente por qué Tesla venció a Edison en el pasado.

Cuando se pidió a George Westinghouse que proporcionara energía a Nueva York para la industria, decidió que las Cataratas del Niágara eran la mejor manera de obtener la energía. Su idea original era canalizar aire comprimido.

Edison tenía sus plantas de electricidad, pero funcionaban con CC, lo que significa que la energía debe generarse al mismo voltaje en el que se usó. Para mantener la cantidad de electrocuciones en el hogar a un nivel manejable, esto significaba que debía mantenerse en el rango de 100 a 200 voltios. Con los cables disponibles, la potencia solo podría transmitirse unas pocas millas antes de que la caída de voltaje en las líneas lo hiciera impráctico.

Recuerde: la pérdida de potencia en el cable se define por el cuadrado del amperaje multiplicado por la resistencia.

$$ Ploss = I ^ 2 \ times R $$

donde la resistencia está determinada por el área de la sección transversal del cable.

Y dado que la potencia es el producto del voltaje y el amperaje,

$$ P = E \ times I $$

El sistema de suministro de energía de Edison estaba limitado por la corriente debido a las pérdidas de cable.

Entonces aparece Nikola Tesla con la idea de usar lo que él llamó "campos magnéticos giratorios", ahora lo llamamos energía de fase triple. Al usar esto, podría usar CA en transformadores para aumentar el voltaje a niveles muy altos.

Con su sistema, podría entregar más potencia al mismo amperaje a través del cable del mismo tamaño usando alto voltaje.

Esto se tradujo directamente en la capacidad de instalar líneas de transmisión de larga distancia.

Westinghouse vio inmediatamente la ventaja de esto, por lo que Niagra Falls se convirtió en la primera planta de energía eléctrica en transmitir energía a un alcance tan largo.

En el punto de uso, el transformador podría reducirlo a un nivel que podría usarse en las instalaciones.

Algunas líneas de larga distancia pueden aumentar hasta 100,000 voltios. En las subestaciones se reduce a niveles más bajos para las líneas eléctricas locales.

Luego, los transformadores en los polos lo reducen a los 240 voltios que alimentan nuestros hogares.

Por nuestra parte, como consumidores, vemos que el uso de CA y su capacidad para elevarse a alto voltaje nos ha dado los beneficios del moderno sistema de red eléctrica.

Por lo tanto, ahora tenemos salidas de CA en nuestros hogares como resultado, con energía que se proporciona desde muy lejos.

SDSolar lo clavó.

"Alto voltaje" también es relativo: en una PC, la CPU puede usar 100 amperios a 1 voltio, lo que es altamente incompatible con el cableado y los conectores baratos. También sería difícil convertir la tensión de red a 1V de manera eficiente, debido a las pérdidas de rectificación.

Esta es la razón por la cual la energía viaja como "alto voltaje" (es decir, 12 V) desde la PSU a la placa base, y solo se reduce a 1 V lo más cerca posible de la CPU, con el conductor de alta corriente como una gran parte de Avion de cobre. Los problemas de ingeniería son los mismos, ya sea que desee transportar, por ejemplo, 100W de potencia a más de 100 km o 20 cm, todo se reduce a \ $ I ^ 2R \ $ pérdidas.

Esto hace "reducir el costo de los materiales y reducir las pérdidas de energía", como usted dice. También proporciona más flexibilidad, ya que el convertidor de voltaje final puede controlar el voltaje con mucha precisión y ajustarlo según las necesidades (frecuencia de reloj, etc.).